산-염기 이상(Acid-Base Abnormalities): 해석과 접근법
산-염기 균형은 신체 항상성 유지에 필수적이며, 그 이상은 다양한 질환의 신호일 수 있습니다. Symptom to Diagnosis: An Evidence-Based Guide에서는 산-염기 장애의 원인을 분석하고 체계적으로 접근하는 방법을 설명합니다.
1. 산-염기 장애의 기본 개념 (Basics of Acid-Base Disorders)
산-염기 균형은 혈액의 pH(정상: 7.35~7.45) 유지와 관련됩니다. pH 변화는 HCO₃⁻(중탄산)와 CO₂(이산화탄소) 의 상호작용으로 조절됩니다.
① 산증(Acidosis) vs. 알칼리증(Alkalosis)
- 산증: pH < 7.35 → 대사성 또는 호흡성 원인
- 알칼리증: pH > 7.45 → 대사성 또는 호흡성 원인
② 대사성(Metabolic) vs. 호흡성(Respiratory)
- 대사성: HCO₃⁻ (중탄산) 변화로 인해 발생
- 호흡성: CO₂ (이산화탄소) 변화로 인해 발생
2. 산-염기 장애의 유형 (Types of Acid-Base Disorders)
① 대사성 산증(Metabolic Acidosis)
- 원인: 신부전, 당뇨성 케톤산증(DKA), 젖산산증, 설사
- 진단:
- 혈중 HCO₃⁻ 감소
- 음이온 간격(Anion Gap, AG) 계산: AG = Na⁺ - (Cl⁻ + HCO₃⁻) (정상: 8~12)
- 고음이온 간격(High AG) 산증: DKA, 젖산산증, 중독(메탄올, 에틸렌 글리콜)
- 정상 음이온 간격(Normal AG) 산증: 설사, 신세뇨관 산증(RTA)
② 대사성 알칼리증(Metabolic Alkalosis)
- 원인: 구토, 이뇨제 사용, 쿠싱증후군
- 진단:
- 혈중 HCO₃⁻ 증가
- 소변 내 Cl⁻ 농도를 측정하여 원인 감별 (Cl⁻ 의존성 vs. 독립성)
③ 호흡성 산증(Respiratory Acidosis)
- 원인: 호흡억제(약물, 신경근질환), 만성 폐질환(COPD), 기도 폐쇄
- 진단:
- 혈중 CO₂ 증가 (PaCO₂ > 45mmHg)
- 급성 vs. 만성 감별 (신장 보상 여부)
④ 호흡성 알칼리증(Respiratory Alkalosis)
- 원인: 과호흡 증후군, 고산병, 패혈증, 임신
- 진단:
- 혈중 CO₂ 감소 (PaCO₂ < 35mmHg)
- 원인 제거 후 교정 필요
3. 산-염기 장애의 진단 접근법 (Diagnostic Approach)
① 동맥혈 가스분석(ABG, Arterial Blood Gas) 해석
- pH 확인: 산증(Acidosis) 또는 알칼리증(Alkalosis) 결정
- PaCO₂ 확인: 호흡성(Respiratory) 원인인지 여부 결정
- HCO₃⁻ 확인: 대사성(Metabolic) 원인인지 여부 결정
- 보상 여부 확인: 예상되는 보상 반응과 비교하여 혼합 장애(Mixed Disorder) 여부 평가
② 보상 반응 공식 (Compensation Equations)
- 대사성 산증: 예상 PaCO₂ = (1.5 × HCO₃⁻) + 8 ± 2
- 대사성 알칼리증: 예상 PaCO₂ = 0.7 × HCO₃⁻ + 20 ± 5
- 호흡성 산증:
- 급성: HCO₃⁻ 증가 1 mEq/L per PaCO₂ 10mmHg 증가
- 만성: HCO₃⁻ 증가 3~4 mEq/L per PaCO₂ 10mmHg 증가
- 호흡성 알칼리증:
- 급성: HCO₃⁻ 감소 2 mEq/L per PaCO₂ 10mmHg 감소
- 만성: HCO₃⁻ 감소 4~5 mEq/L per PaCO₂ 10mmHg 감소
③ 혼합 산-염기 장애 감별
- 환자의 pH, PaCO₂, HCO₃⁻ 값이 보상 반응과 일치하는지 확인
- 보상 이상이면 혼합 장애 가능성 고려 (예: 대사성 산증 + 호흡성 알칼리증 동반)
4. 치료 원칙 (Treatment Principles)
① 대사성 산증 치료
- 고음이온 간격 산증: 원인 질환 치료 (DKA → 인슐린, 젖산산증 → 원인 교정)
- 정상 음이온 간격 산증: 중탄산 보충(설사), 신장 기능 개선
② 대사성 알칼리증 치료
- 원인 교정 (구토 → 수액 보충, Cl⁻ 보충, 이뇨제 중단)
- 중증 환자: 산성화 치료 (아세타졸아마이드, HCl 투여 고려)
③ 호흡성 산증 치료
- 원인 질환 치료 (COPD → 산소 요법, 기도 폐쇄 → 기도 유지)
- 급성 중증 산증: 인공호흡기 고려
④ 호흡성 알칼리증 치료
- 과호흡 조절 (진정제 사용, 원인 치료)
- 심한 경우: 기계적 환기 조정
결론
산-염기 장애는 정확한 해석과 보상 반응 분석이 중요합니다.
- ABG 해석을 통한 pH, PaCO₂, HCO₃⁻ 분석을 기본으로 합니다.
- 보상 반응과 음이온 간격(AG) 계산을 통해 원인을 감별합니다.
- 치료는 원인 교정이 최우선이며, 필요 시 대증적 치료를 병행해야 합니다.
Reference: Symptom to Diagnosis: An Evidence-Based Guide by Scott D. C. Stern, Adam S. Cifu, Diane Altkorn